6.2. Формула трапеций

 

Предположим, что . Разделим отрезок [a, b] на N равных частей, тогда

,                         (6.16)

где .

Заменим функцию f(x) на каждом из отрезков  первой интерполяционной формулой Ньютона первой степени

    (6.17)

Подставляя формулу (6.17) в правую часть (6.16), интегрируя и используя теорему о среднем значении интеграла, получим

                       (6.18)

В силу (6.10) получаем

                (6.19)

Приближенное равенство

   (6.20)

называется формулой трапеций. Величина

             (6.21)

является остаточным членом формулы трапеций. Оценка остаточной погрешности формулы трапеций может быть записана в виде

.                     (6.22)

Формула трапеций, как и формула прямоугольников, является точной для любой линейной функции. Вычислительная погрешность формулы трапеций также равна

.                               (6.23)

Так как остаточные члены формул прямоугольников и трапеций (6.13) и (6.21) имеют противоположные знаки, формулы (6.12) и (6.20) дают двустороннее приближение для интеграла (6.1), т.е.

В таком случае можно принять, что

,                        (6.24)

тогда

,                                (6.25)

т.е. погрешность выражается через приближенные значения интегралов.

 

 

К оглавлению

Назад к разделу "6.1. Формула прямоугольников"

Вперед к разделу "6.3. Формула Симпсона"